Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits

修剪 电子线路 数学优化 理论计算机科学 数学
作者
Sukin Sim,Jonathan Romero,Jérôme F. Gonthier,Alexander A. Kunitsa
出处
期刊:arXiv: Quantum Physics 被引量:7
标识
DOI:10.1088/2058-9565/abe107
摘要

Variational hybrid quantum-classical algorithms are powerful tools to maximize the use of Noisy Intermediate Scale Quantum devices. While past studies have developed powerful and expressive ansatze, their near-term applications have been limited by the difficulty of optimizing in the vast parameter space. In this work, we propose a heuristic optimization strategy for such ansatze used in variational quantum algorithms, which we call Parameter-Efficient Circuit Training (PECT). Instead of optimizing all of the ansatz parameters at once, PECT launches a sequence of variational algorithms, in which each iteration of the algorithm activates and optimizes a subset of the total parameter set. To update the parameter subset between iterations, we adapt the dynamic sparse reparameterization scheme by Mostafa et al. (arXiv:1902.05967). We demonstrate PECT for the Variational Quantum Eigensolver, in which we benchmark unitary coupled-cluster ansatze including UCCSD and k-UpCCGSD, as well as the low-depth circuit ansatz (LDCA), to estimate ground state energies of molecular systems. We additionally use a layerwise variant of PECT to optimize a hardware-efficient circuit for the Sycamore processor to estimate the ground state energy densities of the one-dimensional Fermi-Hubbard model. From our numerical data, we find that PECT can enable optimizations of certain ansatze that were previously difficult to converge and more generally can improve the performance of variational algorithms by reducing the optimization runtime and/or the depth of circuits that encode the solution candidate(s).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
潘潘完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
_hhhjhhh完成签到,获得积分10
2秒前
vici发布了新的文献求助10
2秒前
英姑应助garrick采纳,获得10
3秒前
橘络应助jiangjiang采纳,获得10
3秒前
10秒前
10秒前
12秒前
12秒前
13秒前
传奇3应助浅眠采纳,获得10
13秒前
15秒前
单薄不惜完成签到,获得积分10
16秒前
冷静飞柏发布了新的文献求助10
17秒前
科研达人发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
11111发布了新的文献求助10
24秒前
猴猴完成签到,获得积分10
24秒前
斯文的夜雪完成签到 ,获得积分10
25秒前
MY999完成签到,获得积分10
26秒前
syvshc举报李李李求助涉嫌违规
27秒前
29秒前
贺兰发布了新的文献求助10
30秒前
盼盼完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
娜写年华完成签到 ,获得积分10
30秒前
11111完成签到,获得积分10
31秒前
陈麦子发布了新的文献求助10
31秒前
脑洞疼应助冷静飞柏采纳,获得10
31秒前
周稅完成签到,获得积分10
31秒前
科研达人发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
鳗鱼铸海完成签到 ,获得积分10
32秒前
加一完成签到,获得积分10
32秒前
浅眠发布了新的文献求助10
34秒前
师旖旎发布了新的文献求助10
35秒前
Connie发布了新的文献求助10
36秒前
奋斗的冬云完成签到,获得积分10
37秒前
ding应助QixuGuo采纳,获得10
38秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3993032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533888
关于积分的说明 11264048
捐赠科研通 3273597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806129
邀请新用户注册赠送积分活动 882974
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809629